JPH0247887B2 - - Google Patents
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- JPH0247887B2 JPH0247887B2 JP57015980A JP1598082A JPH0247887B2 JP H0247887 B2 JPH0247887 B2 JP H0247887B2 JP 57015980 A JP57015980 A JP 57015980A JP 1598082 A JP1598082 A JP 1598082A JP H0247887 B2 JPH0247887 B2 JP H0247887B2
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- Japan
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- chirp
- surface acoustic
- acoustic wave
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
- H03H9/14508—Polyphase SAW transducers
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- H—ELECTRICITY
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
-
- H—ELECTRICITY
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
- H03H9/14505—Unidirectional SAW transducers
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- H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
- H03H9/14514—Broad band transducers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、広帯域特性の実現を可能ならしめる
一方向性トランスジユーサを備えた弾性表面波装
置に関するものである。
一方向性トランスジユーサを備えた弾性表面波装
置に関するものである。
弾性体の平らな表面に沿つてエネルギーが集中
した形で伝搬する波いわゆる弾性表面波は、従来
用いられているバルク波に比較して種々の点で優
れているのでこの性質を利用してフイルタを初め
とする各種の電子部品に対して弾性表面波デバイ
スとして適用されつつある。第１図はその一例と
してフイルタを示すもので、１は圧電体基板、２
は一対のすだれ状電極３Ａ，３Ｂからなる入力用
トランスジユーサ、４は一対のすだれ状電極５
Ａ，５Ｂからなる出力用トランスジユーサで、入
力端子INから加えられた信号は上記入力用トラ
ンスジユーサ２により弾性表面波に変換され、矢
印で示すように圧電体基板１表面を伝搬して上記
出力用トランスジユーサ４に到達した後、電気信
号に変換されて出力端子OUTから取り出される
ように構成される。
した形で伝搬する波いわゆる弾性表面波は、従来
用いられているバルク波に比較して種々の点で優
れているのでこの性質を利用してフイルタを初め
とする各種の電子部品に対して弾性表面波デバイ
スとして適用されつつある。第１図はその一例と
してフイルタを示すもので、１は圧電体基板、２
は一対のすだれ状電極３Ａ，３Ｂからなる入力用
トランスジユーサ、４は一対のすだれ状電極５
Ａ，５Ｂからなる出力用トランスジユーサで、入
力端子INから加えられた信号は上記入力用トラ
ンスジユーサ２により弾性表面波に変換され、矢
印で示すように圧電体基板１表面を伝搬して上記
出力用トランスジユーサ４に到達した後、電気信
号に変換されて出力端子OUTから取り出される
ように構成される。
ところで第１図の構造の表面波デバイスのよう
に、各々一対のすだれ状電極３Ａ，３Ｂおよび５
Ａ，５Ｂを含む２個のトランスジユーサ２，４を
配置したフイルムにあつては、これらトランスジ
ユーサ２，４が各々左右の双方向に表面波を伝搬
させるように働くために電気−機械変換損失が避
けられずフイルタとして損失が大きくなる欠点が
ある。
に、各々一対のすだれ状電極３Ａ，３Ｂおよび５
Ａ，５Ｂを含む２個のトランスジユーサ２，４を
配置したフイルムにあつては、これらトランスジ
ユーサ２，４が各々左右の双方向に表面波を伝搬
させるように働くために電気−機械変換損失が避
けられずフイルタとして損失が大きくなる欠点が
ある。
この欠点を除くために圧電体基板表面の一方向
のみに表面波を伝搬させるように工夫されたいわ
ゆる一方向性トランスジユーサが提案された。こ
の一方向性トランスジユーサの具体的構成として
は第２図のように120゜移相器を用いる方法、ある
いは90゜移相器を用いる方法、さらには第３図の
ように反射器を用いる方法が知られている。
のみに表面波を伝搬させるように工夫されたいわ
ゆる一方向性トランスジユーサが提案された。こ
の一方向性トランスジユーサの具体的構成として
は第２図のように120゜移相器を用いる方法、ある
いは90゜移相器を用いる方法、さらには第３図の
ように反射器を用いる方法が知られている。
第２図において６，６Ａ，６Ｂは互いに120゜の
位相差をもつた電極でそして６は他の電極６Ａと
の間に空隙７あるいは絶縁膜が介在されるように
構成されて表面波を一方向のみに伝搬させるよう
に働く。
位相差をもつた電極でそして６は他の電極６Ａと
の間に空隙７あるいは絶縁膜が介在されるように
構成されて表面波を一方向のみに伝搬させるよう
に働く。
しかしながらこのように移相器を用いる方法
は、上記のように電極に交叉部分を設ける必要が
あるために製造工程が複雑となる欠点がある。ま
た所望特性を得るために移相器自体の設計も非常
に複雑となるので調整が困難となり、広帯域特性
の実現が難かしいという問題がある。
は、上記のように電極に交叉部分を設ける必要が
あるために製造工程が複雑となる欠点がある。ま
た所望特性を得るために移相器自体の設計も非常
に複雑となるので調整が困難となり、広帯域特性
の実現が難かしいという問題がある。
一方、第３図において、８Ａおよび８Ｂはすだ
れ状電極の一部を構成するように設けられた給電
部および反射部でともに正規形電極からなつてお
り、９は上記電極８Ａ，８Ｂに対する共通電極、
１０は信号源、１１は整合回路、１２はリアクタ
ンス回路である。以上において信号源１０から整
合回路１１を経て加えられた信号は上記給電部８
Ａから弾性表面波とされて左右の双方向に伝搬さ
れる。この時左方向に伝搬された表面波はリアク
タンス回路１２を接続した反射部８Ｂにより反射
されて右方向へ戻され、給電部８Ａにおいて右方
向へ向かう表面波と反射された表面波との合成が
行われる。この結果表面波において中心周波数同
士の場合は両波は重ね合わさるが、中心周波数か
らずれている場合は両波は打ち消し合うように作
用するために目的とする一方向と逆方向に表面波
が伝搬してしまうことになる。したがつて表面波
の伝搬特性が狭帯域特性に制限される欠点があ
る。
れ状電極の一部を構成するように設けられた給電
部および反射部でともに正規形電極からなつてお
り、９は上記電極８Ａ，８Ｂに対する共通電極、
１０は信号源、１１は整合回路、１２はリアクタ
ンス回路である。以上において信号源１０から整
合回路１１を経て加えられた信号は上記給電部８
Ａから弾性表面波とされて左右の双方向に伝搬さ
れる。この時左方向に伝搬された表面波はリアク
タンス回路１２を接続した反射部８Ｂにより反射
されて右方向へ戻され、給電部８Ａにおいて右方
向へ向かう表面波と反射された表面波との合成が
行われる。この結果表面波において中心周波数同
士の場合は両波は重ね合わさるが、中心周波数か
らずれている場合は両波は打ち消し合うように作
用するために目的とする一方向と逆方向に表面波
が伝搬してしまうことになる。したがつて表面波
の伝搬特性が狭帯域特性に制限される欠点があ
る。
本発明は以上の問題に対処してなされたもの
で、正規型電極とチヤープ電極とが並設され、一
方の電極が給電部として用いられると共に他方の
電極が反射部として用いられるように構成された
トランスジユーサを備える弾性表面波装置を提供
することを目的とするものである。以下図面を参
照して本発明実施例を説明する。
で、正規型電極とチヤープ電極とが並設され、一
方の電極が給電部として用いられると共に他方の
電極が反射部として用いられるように構成された
トランスジユーサを備える弾性表面波装置を提供
することを目的とするものである。以下図面を参
照して本発明実施例を説明する。
第４図ａ，ｂは本発明実施例による弾性表面波
装置を示す概略上面図および概略断面図で、圧電
体からなる弾性体基板１３表面には電極周期が同
等に形成された正規形電極１４および電極周期が
弾性表面波の伝搬方向ｘに対して変化するように
形成されたチヤープ電極１５が上記伝搬方向ｘに
垂直となるように設けられ、これら両電極１４，
１５は共通電極１６上の垂直線Ｙ−Y′で接触す
るように配置される。なお上記垂直線（接触）Ｙ
−Y′は正規形電極１４とチヤープ電極１５とが
別体の場合は、正規形電極端となる。またここで
今、上記正規形電極１４を給電部としてまたチヤ
ープ電極１５を反射部として用いるとすると、給
電部電極１４には整合回路１１を介して信号源１
０が接続され、また反射部電極１５にはリアクタ
ンス回路１２が接続される。
装置を示す概略上面図および概略断面図で、圧電
体からなる弾性体基板１３表面には電極周期が同
等に形成された正規形電極１４および電極周期が
弾性表面波の伝搬方向ｘに対して変化するように
形成されたチヤープ電極１５が上記伝搬方向ｘに
垂直となるように設けられ、これら両電極１４，
１５は共通電極１６上の垂直線Ｙ−Y′で接触す
るように配置される。なお上記垂直線（接触）Ｙ
−Y′は正規形電極１４とチヤープ電極１５とが
別体の場合は、正規形電極端となる。またここで
今、上記正規形電極１４を給電部としてまたチヤ
ープ電極１５を反射部として用いるとすると、給
電部電極１４には整合回路１１を介して信号源１
０が接続され、また反射部電極１５にはリアクタ
ンス回路１２が接続される。
以上において、上記給電部電極１４から発生さ
れて弾性体基板１３表面の左右方向に伝搬された
弾性表面波のうち、左方向に伝搬された表面波は
リアクタンス回路１２によつて終端されている反
射部電極１５が存在しているためにこの反射部電
極１５により反射されて再び右方向に戻らされ
る。この時給電部電極１４において表面波が発生
するとみなせる点（等価的表面波発生点）をＣと
して、この点Ｃから前記両電極１４，１５の接触
線Ｙ−Y′までの距離をｌとすると、この距離ｌ
に対応したトランジツト角θ0は以下のように表わ
せる。
れて弾性体基板１３表面の左右方向に伝搬された
弾性表面波のうち、左方向に伝搬された表面波は
リアクタンス回路１２によつて終端されている反
射部電極１５が存在しているためにこの反射部電
極１５により反射されて再び右方向に戻らされ
る。この時給電部電極１４において表面波が発生
するとみなせる点（等価的表面波発生点）をＣと
して、この点Ｃから前記両電極１４，１５の接触
線Ｙ−Y′までの距離をｌとすると、この距離ｌ
に対応したトランジツト角θ0は以下のように表わ
せる。
θ0＝2π×ｌ／0・λ0
＝2π・Ｎ・λ0／２・＋λ0／８／0λ0
＝2π／0（Ｎ／２＋１／８） …(1)
ここで0：表面波の中心周波数
λ0：中心周波数の波長
Ｎ：給電部電極の対数
：動作周波数
またチヤープ電極からなる反射部電極１５は、
その形状的性質から表面波の反射点は動作周波数
によつて異なつてくる。今動作周波数における
その反射点（等価的表面波反射点）をＤとして、
この点Ｄから上記接触線Ｙ−Y′までの距離をl1と
すると、この距離l1に対応したトランジツト角θ1
は以下のように表わせる。
その形状的性質から表面波の反射点は動作周波数
によつて異なつてくる。今動作周波数における
その反射点（等価的表面波反射点）をＤとして、
この点Ｄから上記接触線Ｙ−Y′までの距離をl1と
すると、この距離l1に対応したトランジツト角θ1
は以下のように表わせる。
θ1＝2π×ｌ／1・λ0 …(2)
ここで上記給電部電極１４および反射部電極１
５を含むトランスジユーサを一方向性として動作
させるには、給電部電極１４から右方向に伝搬す
る表面波と左方向に伝搬して反射部電極１５によ
り反射されて右方向に戻つてきた表面波との位相
を合わせる必要がある。このためには反射して戻
つてきた表面波のトランジツト角θが以下の式を
満足するように反射部電極１５（チヤープ電極）
を形成することが条件となる。
５を含むトランスジユーサを一方向性として動作
させるには、給電部電極１４から右方向に伝搬す
る表面波と左方向に伝搬して反射部電極１５によ
り反射されて右方向に戻つてきた表面波との位相
を合わせる必要がある。このためには反射して戻
つてきた表面波のトランジツト角θが以下の式を
満足するように反射部電極１５（チヤープ電極）
を形成することが条件となる。
θ＝（θ0＋θ1）×２＝2π（2N＋１／２） …(3)
以上の(1)〜(3)式を総合することにより以下の式
が導かれる。
が導かれる。
l1／λ0＝（Ｎ／２＋１／８）20−／…(4)
このように上記式(3)および(4)を満足するように
反射部電極として動作するチヤープ電極を設計す
ることにより、広い動作周波数範囲にわたつて前
記したような両表面波の位相を合わせることがで
きるので一方向性トランスジユーサとして動作さ
せることができる。また以上の条件を満足するた
めのトランスジユーサの電極形状は周知のフオト
エツチング技術を利用することにより容易に製造
することができる。さらにこのようにして形成さ
れた反射部電極をリアクタンス回路により終端す
ることでその調整も容易に行うことができるよう
になる。
反射部電極として動作するチヤープ電極を設計す
ることにより、広い動作周波数範囲にわたつて前
記したような両表面波の位相を合わせることがで
きるので一方向性トランスジユーサとして動作さ
せることができる。また以上の条件を満足するた
めのトランスジユーサの電極形状は周知のフオト
エツチング技術を利用することにより容易に製造
することができる。さらにこのようにして形成さ
れた反射部電極をリアクタンス回路により終端す
ることでその調整も容易に行うことができるよう
になる。
第５図は本発明の他の実施例を示す概略上面図
で、チヤープ電極１５を給電部としてまた正規形
電極１４を反射部として動作させる場合の構成を
示すもので、給電部電極１５には整合回路１１を
介して信号源１０が接続され、また反射部電極１
４にはリアクタンス回路１２が接続される。この
場合チヤープ電極からなる給電部電極１５はその
形状的性質からその表面波発生点は動作周波数に
より異なつてくるが、正規形電極からなる反射部
電極１４においてはすべての動作周波数に対して
表面波反射点は同一となる。そして前記実施例と
同じ理由で、給電部電極１５から右方向に伝搬し
て反射部電極１４により反射されて左方向に戻さ
れた表面波は、発生点と同一の給電部電極１５位
置に戻つてきて最初から左方向に伝搬された表面
波と位相が合わせられる。よつてトランスジユー
サは左方向の一方向のみに表面波を伝搬するよう
に動作するので、同様な効果を得ることができ
る。
で、チヤープ電極１５を給電部としてまた正規形
電極１４を反射部として動作させる場合の構成を
示すもので、給電部電極１５には整合回路１１を
介して信号源１０が接続され、また反射部電極１
４にはリアクタンス回路１２が接続される。この
場合チヤープ電極からなる給電部電極１５はその
形状的性質からその表面波発生点は動作周波数に
より異なつてくるが、正規形電極からなる反射部
電極１４においてはすべての動作周波数に対して
表面波反射点は同一となる。そして前記実施例と
同じ理由で、給電部電極１５から右方向に伝搬し
て反射部電極１４により反射されて左方向に戻さ
れた表面波は、発生点と同一の給電部電極１５位
置に戻つてきて最初から左方向に伝搬された表面
波と位相が合わせられる。よつてトランスジユー
サは左方向の一方向のみに表面波を伝搬するよう
に動作するので、同様な効果を得ることができ
る。
以上の各実施例ではチヤープ電極１５と正規形
電極１４とが垂直線（接触線）Ｙ−Y′で接触し
ている構成の場合について述べたが、両電極が離
れた場合でも前記式(3)および(4)を満足する範囲内
に配置されていれば一方向性トランスジユーサと
して動作させることができる。
電極１４とが垂直線（接触線）Ｙ−Y′で接触し
ている構成の場合について述べたが、両電極が離
れた場合でも前記式(3)および(4)を満足する範囲内
に配置されていれば一方向性トランスジユーサと
して動作させることができる。
なお弾性体基板１３としては圧電体に限らず、
第６図ａ〜ｄに示したように非圧電体基板１７お
よび圧電膜１８、あるいは金属膜１９からなる組
み合わせによつて構成してもよい。
第６図ａ〜ｄに示したように非圧電体基板１７お
よび圧電膜１８、あるいは金属膜１９からなる組
み合わせによつて構成してもよい。
以上述べて明らかなように本発明によれば、正
規形電極とチヤープ電極とが並設され、一方の電
極が給電部として用いられると共に他方の電極が
反射部として用いられるように一方向性トランス
ジユーサを構成するものであるから、広帯域特性
を実現することができる。また製造工程が簡単と
なるために製造コストを低減することができ、さ
らに所望特性を得るための調整が容易となるので
フイルタを初めとする各種の弾性表面波デバイス
に広範囲に適用することができる。
規形電極とチヤープ電極とが並設され、一方の電
極が給電部として用いられると共に他方の電極が
反射部として用いられるように一方向性トランス
ジユーサを構成するものであるから、広帯域特性
を実現することができる。また製造工程が簡単と
なるために製造コストを低減することができ、さ
らに所望特性を得るための調整が容易となるので
フイルタを初めとする各種の弾性表面波デバイス
に広範囲に適用することができる。
第１図乃至第３図はいずれも従来例を示す概略
図、第４図ａおよび第５図は共に本発明実施例を
示す概略上面図、第４図ｂおよび第６図ａ〜ｄは
共に本発明実施例を示す概略断面図である。 １０……信号源、１１……整合回路、１２……
リアクタンス回路、１３……弾性体基板、１４…
…正規形電極、１５……チヤープ電極、１６……
共通電極、１７……非圧電体基板、１８……圧電
膜、１９……金属膜。
図、第４図ａおよび第５図は共に本発明実施例を
示す概略上面図、第４図ｂおよび第６図ａ〜ｄは
共に本発明実施例を示す概略断面図である。 １０……信号源、１１……整合回路、１２……
リアクタンス回路、１３……弾性体基板、１４…
…正規形電極、１５……チヤープ電極、１６……
共通電極、１７……非圧電体基板、１８……圧電
膜、１９……金属膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正規形電極とチヤープ電極とが並設され、一
方の電極が給電部として用いられると共に他方の
電極が反射部として用いられるように構成された
トランスジユーサを備え、上記正規形電極とチヤ
ープ電極との接触線からチヤープ電極の動作周波
数に対応する点までの距離ｌが ｌ＝（Ｎ／２＋１／８）2f0−ｆ／ｆ・λ0 （ただし、Ｎ：正規形電極の対数、ｆ：動作周波
数、f0：中心周波数、λ0：中心周波数における弾
性表面波の波長） となるように、チヤープ電極が形成されてなるこ
とを特徴とする弾性表面波装置。 ２ 上記給電部電極に信号源が接続されると共に
反射部電極にリアクタンスが接続されてなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表
面波装置。 ３ 上記チヤープ電極が反射部として用いられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項のいずれかに記載の弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1598082A JPS58145214A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1598082A JPS58145214A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 弾性表面波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58145214A JPS58145214A (ja) | 1983-08-30 |
| JPH0247887B2 true JPH0247887B2 (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=11903827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1598082A Granted JPS58145214A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58145214A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028831A (en) * | 1990-04-04 | 1991-07-02 | Motorola, Inc. | SAW reflectionless quarter-wavelength transducers |
| US5162689A (en) * | 1991-05-01 | 1992-11-10 | Motorola, Inc. | Single-phase uni-directional acoustic wave transducer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154815A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Elastic surface wave filter |
-
1982
- 1982-02-03 JP JP1598082A patent/JPS58145214A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58145214A (ja) | 1983-08-30 |
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